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WO2017063834A1 - Arrangement and method for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system - Google Patents

Arrangement and method for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system Download PDF

Info

Publication number
WO2017063834A1
WO2017063834A1 PCT/EP2016/072472 EP2016072472W WO2017063834A1 WO 2017063834 A1 WO2017063834 A1 WO 2017063834A1 EP 2016072472 W EP2016072472 W EP 2016072472W WO 2017063834 A1 WO2017063834 A1 WO 2017063834A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motors
voltage
drive system
current
motor
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/072472
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erwin Kessler
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic Gmbh filed Critical Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority to US15/767,408 priority Critical patent/US10670658B2/en
Priority to CN201680060302.5A priority patent/CN108139444B/en
Publication of WO2017063834A1 publication Critical patent/WO2017063834A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343Testing dynamo-electric machines in operation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/68Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors
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    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/68Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors
    • H02P5/69Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors mechanically coupled by gearing
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    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
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    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/245Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for detecting an electrical line interruption in the operation of a drive system, the two parallel-connected DC motors, which are mechanically coupled to each other via a driven part, a driver for driving the two parallel-connected DC motors, and a measuring device for detecting various electrical quantities of the drive system.
  • the driven part which has the above-mentioned requirements, may, for example, be the tailgate of a vehicle which can be opened or closed with the aid of the drive system without the expenditure of force by a user.
  • Such designed drive systems have the property that in case of failure of one of the drive motors, for example due to an interruption of a motor supply line, the drive system continues to be driven by the remaining drive motor. Due to the mechanical coupling of the two motors, the non-powered drive motor is moved by the driving drive motor. This means that the remaining, active drive motor takes over in this case of error full load. This raises the problem that the remaining, active electric motor can be overloaded.
  • the engine speed (speed) of the drive motors is monitored.
  • the monitoring of the motor speed alone is not sufficient information to detect the failure of one of the two drive motors.
  • the reason for this is the mechanical coupling of the two drive motors on the driven part, so that even if one of the drive motors whose drive shaft is driven by the remaining active drive motor and thereby a speed signal for the failed drive motor is obtained.
  • the activation times can be very short.
  • the activation time is e.g. only a few seconds.
  • the engine load can vary greatly, for example, by ice or snow on the flap.
  • the detection of an electrical line interruption of a drive system takes place in known solutions in that the current flowing through the drive motors current is measured independently.
  • the detection of the line interruption takes place via the evaluation, i. the comparison, the measured motor currents.
  • a disadvantage of the variants described is that in the detection of the line interruption by means of current measurement in each line to the drive motor, a current measuring device must be provided. Since the required for current measurement hardware associated with a high expenditure, the An ⁇ ordinances are relatively complex and due to the associated costs for large-scale use, particularly in the area of motor vehicles, disadvantageous. It is the object of the invention to provide an arrangement and a method for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system, which are structurally and / or functionally improved and can be provided at lower cost. These objects are achieved by an arrangement according to the features of claim 1 and a method according to the features of claim 12. Advantageous embodiments result from the dependent claims. According to a first aspect, an arrangement for detecting an electrical line interruption in the operation of a drive system is proposed.
  • the drive system includes two parallel-connected DC motors (DC motors) as "
  • the drive motors which are mechanically coupled to each other via a driven part.
  • the two parallel DC motors are preferably of the same design and the same size.
  • the DC motors may, for example, be spindle motors.
  • the drive system further comprises a driver for driving the two parallel-connected DC motors and a measuring device for detecting various electrical variables of the drive system.
  • the arrangement is characterized in that the measuring device comprises a speed-determining device, a current-measuring device and a voltage-determining device.
  • the speed determination device is used to determine the speed of the two DC motors, wherein the speed determination device is adapted to provide a rotational speed ⁇ number information representing the speed to a computing unit.
  • the current measuring device is used to determine a in the
  • the current measuring device is adapted to provide a ⁇ the current Sum ⁇ representative current information to the arithmetic unitcirczu ⁇ .
  • the voltage determination device is used to determine the terminal voltage of the two DC motors, wherein the voltage determination device is designed to provide a voltage information representing the terminal voltage to the computing unit.
  • the arithmetic unit of the arrangement is adapted to identify an engine parameter for the drive system from the voltage information, the current information and the speed information and a target value of the engine parameter to ver ⁇ same. From the result of the comparison can be concluded that there is a line break to one of the two DC motors.
  • the proposed arrangement comes in comparison to the known arrangements with a smaller number of components. Thus, due to the parallel-connected DC motors only a common driver for driving the two parallel DC motors needed. Since the current measuring device determines the total current flowing in the two DC motors, the arrangement is made with only a single current measuring device. As a result, the arrangement can be provided as a result easier and cheaper.
  • the computing unit is to be ⁇ forms according to an embodiment, the engine parameters according to the formula
  • the actual engine parameter can be determined, which can then be compared with the setpoint of the engine parameter known to the arithmetic unit.
  • the arithmetic unit is designed in accordance with a further embodiment to infer the presence of a line interruption when the determined motor parameter is smaller than the desired value of the motor parameter.
  • the setpoint of the motor parameter can be derived from the parameters specified in the motor data sheet.
  • the arithmetic unit is expediently designed to conclude the presence of proper operation of the drive system if the determined motor parameter corresponds to the setpoint value of the motor parameter or lies within a predetermined tolerance band lying around the setpoint value.
  • the arithmetic unit is furthermore designed to read the desired value of the motor parameter from a memory of the arithmetic unit.
  • the setpoint of the Mo ⁇ torparameters can be written, for example, before starting up of the arrangement in the memory of the computing unit.
  • the setpoint of the motor parameter is a fixed, immutable value, which is determined, for example, by means of the information in the motor data sheet of the DC motor. Since in the described arrangement, the two DC motors connected in parallel are of the same type and the same type, the setpoint values of the motor parameter for both DC motors must also be considered as equal.
  • the setpoint of the motor parameter may be a value determined and adapted during operation of the drive system.
  • the desired value of the engine parameter can be determined on the basis of an unknown during the manufacture of the arrangement Gutfall and stored in the memory.
  • the target value of the engine parameter to be adjusted at each Be ⁇ movement starting. If such an adaptation includes such a relatively large change, it can be concluded that an error has occurred.
  • an aging and / or heating of the components of the arrangement can be considered.
  • the current measuring device comprises a measuring shunt and a first voltage measuring means for detecting the voltage drop across the measuring shunt, the measuring shunt being connected between a first node, to the respective first terminals of the two parallel-connected DC motors, and a first driver output is.
  • This arrangement allows the desired determination of the total current to provide the current information.
  • the voltage measuring device comprises a second voltage measuring means, which is coupled to the first node for detecting a on the first node voltage applied to the first voltage, and a third voltage measuring means connected to a second node, to the respective second terminals of the two connected in parallel
  • the DC motors are connected to detect a voltage applied to the second node second voltage is coupled, wherein from the difference of the first and the second voltage, the terminal voltage can be determined.
  • the voltage measuring means are thus provided at the two terminals of the parallel-connected DC motors for determining the terminal circuit. Due to the parallel connection of the DC motors and the described arrangement of the voltage measuring means, the determination of the terminal voltage is ⁇ even if one of the two DC motors has a defect.
  • the speed determination device comprises a single sensor, in particular a Hall sensor, on a drive shaft of the two DC motors.
  • the driven part is in particular a flap of a means of transport, in particular of a motor vehicle.
  • the flap is for example a trunk lid of the motor vehicle.
  • the drive system comprises two parallel-connected DC motors, which are mechanically coupled to each other via a driven part, a driver for driving the two parallel-connected DC motors, and a measuring device for detecting various electrical variables of the drive system.
  • a speed-determining device of the measuring device determines a rotational speed of the two DC motors and provides a speed information representing the rotational speed to a computing unit.
  • a current measuring device of the measuring device determines a current flowing in the two DC motors summation current and represents the sum current representing current information to the Arithmetic unit ready.
  • a voltage determination device of the measuring device determines the terminal voltage of the two DC motors and provides a clamping voltage information representing clamping ⁇ tion information to the computing unit.
  • the arithmetic unit determines a motor parameter for the drive system and compares this with a nominal value of the motor parameter, wherein the result of the comparison indicates the presence of a line interruption to one of the two
  • the method has the same advantages as described above in connection with the described arrangement.
  • URL is the terminal voltage
  • I SUM is the summation current
  • R A is the armature resistance of the DC motors
  • is the speed. It is understood that the rotational speeds ⁇ of the two DC motors are the same due to their mechanical coupling.
  • the arithmetic unit concludes that a line interruption has occurred if the determined motor parameter is smaller than the setpoint value of the motor parameter.
  • the arithmetic unit concludes the presence of proper operation of the Antriebssys ⁇ tems when the determined motor parameter corresponds to the setpoint of the motor parameter or is within a predetermined tolerance band lying around the setpoint.
  • the processing unit reads out the target value of the engine parameter from a memory of the rake ⁇ unit. The invention is described in more detail below with reference to an exporting ⁇ approximately embodiment in the drawing.
  • Figures 1 and 2 show in schematic representations the purpose of an existing two DC motors drive system.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a Tailgate 10 with a first actuator 11 and a second actuator 12, which together form the drive system.
  • the first actuator 11 and the second actuator 12 each include a DC motor of the drive system, which are mechanically coupled to each other via the tailgate 10.
  • Fig. 2 shows a motor vehicle 15 from the rear, in which the tailgate 10 is open. It can be clearly seen that one end 11h of the first actuator 11 is connected to the tailgate, while an end 11k facing away from the first actuator 11 is connected to the body 16 of the vehicle 15.
  • one end 12h of the second actuator 12 is connected to the tailgate 10 and an end 12k facing away from it is connected to the body 16 of the vehicle 15.
  • the tailgate 10 of the vehicle 15 can thereby be automatically closed or opened.
  • the DC motors used in this application are spindle motors which displace two intermeshing sections of the first and second actuators 11, 12 against each other in the axial direction and thereby enable the relative movement of the tailgate 10 to the body 16.
  • the two DC motors of the actuators 11, 12 are, as described, mechanically coupled to one another via the tailgate 10. This means that if one of the two DC motors fails, the drive system continues to be driven by the remaining active DC motor. Due to the mechanical coupling of the drive system via the tailgate 10 while the non-powered DC motor is moved with. The remaining active DC motor takes over the entire load in the event of a fault and can therefore be overloaded.
  • FIGS. 3 and 4 each show known arrangements for detecting an electrical line interruption during operation of the drive system.
  • a line interrupt is ⁇ prior to gambling example, when one of the two DC motors, for example due to an interruption of a motor lead fails.
  • the DC motors 21, 41 are coupled to each other via the respective shafts 22, 42 and gears 23, 43, ie the tailgate 10.
  • the drive shafts 22, 42 are rotated by the respective associated DC motors 21, 41 in their energization in the same direction in rotation.
  • the provided between the drive shafts 22, 42 and the tailgate 10 gear 23, 43 serve to make a speed ratio.
  • Each of the drive shafts 22, 42 is provided with a rotational speed determining device 32, 52. These serve to determine the position of the tailgate 10 moved by the operation of the drive device. The detection of the position takes place via a detection of the number of rotations and the sense of rotation of the drive shaft 22 and 42, respectively.
  • Each of the speed determining means 32, 52 comprises a magnet-flywheel 33 and 53, whose magnetic field is evaluated to have a ⁇ parent Hall sensor 34 and 54 respectively.
  • the speed signal (snl, sn2) delivered by the respective Hall sensor 34, 54 represents a rotational speed information for determining the position of the tailgate 10, which can be processed by a computing unit (not shown).
  • a computing unit not shown.
  • each of the DC motors 21, 41 is associated with its own driver 24, 44, respectively.
  • the driver 24 comprises two driver stages 25, 26.
  • the driver 44 comprises two driver stages 45 and 46.
  • Driver stages 25, 26 are coupled or connected to the motor terminals of the DC motor 21.
  • corresponding driver outputs 45 A, 46 A of the driver stages 45, 46 with coupled to the motor terminals of the DC motor 41.
  • Driver stages 25, 26 and 45, 46, the DC motors 21, 41 are energized to their operation.
  • a shunt resistor (measuring shunt) 27 is provided between the driver output 25A of the driver stage 25 and the associated motor terminal.
  • Via a tensioning ⁇ voltage measuring means 28 is that determines the voltage drop 27 during the operation of the DC motor shunt resistor, whereby the height of the current flowing through the DC motor 21 current can be determined.
  • a corresponding measuring device is also provided for the DC motor 41.
  • a shunt resistor (measuring shunt) 47 is provided between the driver output 45A of the driver stage 45 and the associated terminal of the DC motor 41. Via a voltage measuring device 48, the voltage drop across the shunt resistor 47 is determined, from which the current flowing through the DC motor 41 during its operation can be determined.
  • FIG. 3 is furthermore provided with a voltage-determining device which can be used alternatively or in addition to the described current-measuring device in order to be able to detect the line interruption when the drive system 20 is at rest.
  • a resistor 29 is connected between a supply potential V2 and the one motor terminal of the DC motor 21.
  • Another Wi ⁇ resistor 30 is connected between the other motor terminal of the DC motor 21 and a reference potential V0. A voltage drop across the resistor 30 is determined by means of a voltage measuring means 31.
  • the resistors 29, 30 form a voltage divider (the voltage drop across the shunt resistor 27 can be neglected as a matter of principle). If the two resistors 29, 30 are dimensioned the same way, then A voltage drops across the resistor 30, which is half as large as the difference between the voltage potentials V2 and V0. When a line break, the change
  • a corresponding device is also associated with the DC motor 41, in which case the voltage divider is formed by the resistors 49, 50. Parallel to the resistor 50 is a
  • Voltage measuring means 51 interconnected.
  • the resistor 49 which is coupled to one terminal of the DC motor 41, is supplied with a supply voltage V2, while the resistor 50, which is connected at one end to the other motor terminal of the DC motor 41, with its other terminal connected to reference potential V0.
  • the stress determination devices can thus be used to evaluate the voltage potentials at the terminals of the DC motors 21, 41.
  • the above-described determination of the engine speed by means of the speed-determining devices 32, 52 is not used or needed to detect the line interruption.
  • the DC motors 21, 41 are connected in parallel, so that they can be energized by a single driver 24, which includes the driver stages 25, 26.
  • Each of the DC motors 21, 41 is associated with the current measuring means described in connection with FIG. 3, comprising the shunt resistor 27 and the voltage measuring means 28 or comprising the shunt resistor 47 and the voltage measuring means 48.
  • the line interruption occurs during operation of the drive system 20 by comparing the he ⁇ averaged motor currents.
  • the determined motor currents are fed to a computing unit, which is also not shown in detail in FIG. 4. This arithmetic unit then makes the described comparison of the motor currents in order to obtain from the comparison of the measured currents on the lines Break or normal operation of the drive system 20 to close.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of an inventive arrangement for detecting an electrical line interruption of the already described drive system 20.
  • the DC motors 21, 41 are via their drive shafts 22 , 42 and gear 23, 43 with the ⁇ to driving part 58, such as the tailgate 10, mechanically coupled to each other.
  • only a single speed determination device 32 is provided in the inventive arrangement, which is exemplified on the drive shaft 22 ⁇ seen before.
  • the rotational speed determination device 32 comprises the magnet pole wheel 33 and the associated Hall sensor 34, via which the magnetic field of the magnet pole wheel 33 is evaluated.
  • the signal (snl) output by the Hall sensor 34 represents a speed information which is transmitted to the arithmetic unit 70. For this purpose required lines and the like are not shown for simplicity.
  • the DC motors 21, 41 are parallel in the inventive arrangement connected. That is, respective terminals of the DC motors 21, 41 are directly connected to each other.
  • the one motor terminals of the DC motors 21, 41 are connected to a node 62, the other motor terminals of the DC motors 21, 41 are connected to a node 63.
  • the current measuring device already described comprising the shunt resistor 27 and the voltage measuring means 28, is connected between the driver output 25A of the driver stage 25 and the node 62 in the present exemplary embodiment.
  • the currents flowing into the DC motors 21, 41 can be determined by the current measuring means 27, 28 of the sum current I Sum .
  • the summation current I Sum is provided as current information to the arithmetic unit 70 for processing.
  • the arrangement comprises two voltage measuring means 60, 61.
  • the voltage measuring means 60 is connected between the node 62 and a reference potential V0.
  • the voltage ⁇ measuring means 61 is connected between the node 63 and the reference potential V0 ⁇ Be.
  • the voltage measuring means 60, 61 By means of the voltage measuring means 60, 61, it is possible to detect the drop across the motor terminals of the DC motors 21, 41 terminal voltage U KL ZU, which is supplied to the arithmetic unit 70 as voltage information for processing.
  • the arithmetic unit 70 is adapted from the clamping ⁇ voltage information (terminal voltage U KL), the stream information (I sum) and the rotational speed information (speed ⁇ ) to determine a motor ⁇ parameter k m for the drive system.
  • a detection of an electrical line interruption can take place.
  • equations (1) and (2) are U KL the aforementioned terminal voltage, I a, the motor armature current, which in normal operation of the drive system of the half of the sum ⁇ menstroms I s u m corresponds, R a is the armature resistance, U G the ge ⁇ neratorische motor voltage and ⁇ the already mentioned engine ⁇ speed.
  • the regenerative motor voltage U G and the motor speed ⁇ are measured directly.
  • the armature resistance R a and the motor parameter k m are motor parameters which are directly specified in a respective motor data sheet or can be derived from the motor data sheet. In regular operation of the drive system 20, the load is distributed equally to both motors, so that applies to each engine
  • the motor parameter k m determined in accordance with this formula should, within normal operating range, be within a defined tolerance band around the setpoint derived from the data sheet.
  • This desired value k m n as for example is stored in a memory 71 of the arithmetic unit 70 so that a comparison of the
  • the determination of the desired value k n MSO can - as already be written ⁇ - determined from the motor data from the data sheet and are stored in the memory 71st Alternatively, a continuous determination can be made by the computing unit 70. For example, can be stored in the memory 70 during production, using a ⁇ be voted Gutfalls the motor parameters k m measured and as a desired value k MSO ii.
  • this can be adapted with each movement of the part 58 to be driven. If there is a major change, it can also be concluded that an error has occurred. This results in a consideration of aging and / or heating of the components of the drive system.
  • driver stage 25A output of driver stage 25 (driver output)

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

The invention relates to an arrangement for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system (20) comprising two DC motors (21, 41) which are connected in parallel and are mechanically coupled to one another via a part to be driven, a driver for driving the two DC motors (21, 41) connected in parallel and a measuring device for recording different electrical variables of the drive system (20). The measuring device comprises a speed determination apparatus (32) for determining the speed of the two DC motors (21, 41) and for providing an item of speed information representing the speed. The measuring device also comprises a current measuring apparatus (27; 28) for determining a sum current flowing into the two DC motors (21, 41) and for providing an item of current information representing the sum current and a voltage determination apparatus (60; 61) for determining the terminal voltage of the two DC motors (21, 41) and for providing an item of voltage information representing the terminal voltage. A computing unit (70) is designed to determine a motor parameter (kω) for the drive system (20) from the voltage information, the current information and the speed information and to compare said parameter with a desired value (kω_Soll) of the motor parameter (kω), wherein the presence of a line interruption to one of the two DC motors (21, 41) can be inferred from the result of the comparison.

Description

Beschreibung description
Anordnung und Verfahren zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems Arrangement and method for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems, das zwei parallel geschaltete DC-Motoren, die mechanisch über ein anzutreibendes Teil miteinander ge- koppelt sind, einen Treiber zum Antreiben der zwei parallel geschalteten DC-Motoren, und eine Messeinrichtung zum Erfassen verschiedener elektrischer Größen des Antriebssystems umfasst. The invention relates to an arrangement and a method for detecting an electrical line interruption in the operation of a drive system, the two parallel-connected DC motors, which are mechanically coupled to each other via a driven part, a driver for driving the two parallel-connected DC motors, and a measuring device for detecting various electrical quantities of the drive system.
Bei manchen Antriebssystemen ist es erforderlich, ein anzu- treibendes Teil mittels zweier Elektromotoren anzutreiben, die über das anzutreibende Teil oder ein anderes mechanisches Element fest miteinander verbunden sind. Eine Aufteilung des Antriebs auf zwei mechanisch parallel betriebene Antriebsmotoren kann dann erforderlich sein, wenn beispielsweise der Bauraum für einen einzelnen, ausreichend starken Antriebsmotor nicht vorhanden ist. Ein weiterer Grund für den parallelen Betrieb zweier Antriebsmotoren kann eine nicht ausreichende Verwindungs- steifigkeit des anzutreibenden Teils sein. Bei dem anzutreibenden Teil, das die oben genannten Erfordernisse aufweist, kann es sich beispielsweise um die Heckklappe eines Fahrzeugs handeln, welche mit Hilfe des Antriebssystems ohne Kraftaufwendung eines Nutzers geöffnet oder geschlossen werden kann . In some drive systems, it is necessary to drive a driven part by means of two electric motors, which are firmly connected to each other via the driven part or another mechanical element. A division of the drive to two mechanically parallel drive motors may be required if, for example, the space for a single, sufficiently strong drive motor is not present. Another reason for the parallel operation of two drive motors may be insufficient torsional rigidity of the driven part. The driven part, which has the above-mentioned requirements, may, for example, be the tailgate of a vehicle which can be opened or closed with the aid of the drive system without the expenditure of force by a user.
Derart gestaltete Antriebssysteme weisen die Eigenschaft auf, dass bei Ausfall eines der Antriebsmotoren, z.B. aufgrund einer Unterbrechung einer Motorzuleitung, das Antriebssystem über den verbleibenden Antriebsmotor weiterhin angetrieben wird. Auf- grund der mechanischen Kopplung der beiden Motoren wird dabei der nicht mit Strom versorgte Antriebsmotor durch den antreibenden Antriebsmotor mit bewegt. Dies bedeutet, der verbleibende, aktive Antriebsmotor übernimmt in diesem Fehlerfall die vollständige Last. Dies wirft die Problematik auf, dass der verbleibende, aktive Elektromotor überlastet werden kann. Such designed drive systems have the property that in case of failure of one of the drive motors, for example due to an interruption of a motor supply line, the drive system continues to be driven by the remaining drive motor. Due to the mechanical coupling of the two motors, the non-powered drive motor is moved by the driving drive motor. This means that the remaining, active drive motor takes over in this case of error full load. This raises the problem that the remaining, active electric motor can be overloaded.
Bei Antriebssystemen, wie diese beispielsweise für den Antrieb von Klappen (insbesondere Heckklappen) in einem Fahrzeug eingesetzt werden, wird die Motorgeschwindigkeit (Drehzahl) der Antriebsmotoren überwacht. Die Überwachung der Motorgeschwindigkeit für sich alleine ist jedoch keine ausreichende Information, um den Ausfall eines der beiden Antriebsmotoren zu erkennen. Grund hierfür ist die mechanische Kopplung der beiden Antriebsmotoren über das anzutreibende Teil, so dass auch beim Ausfall eines der Antriebsmotoren, dessen Antriebswelle durch den verbleibenden, aktiven Antriebsmotor angetrieben wird und dadurch ein Drehzahlsignal für den ausgefallenen Antriebsmotor erhalten wird. Darüber hinaus kommt erschwerend hinzu, dass bei manchen Antriebssystemen die Aktivierungszeiten sehr kurz sein können. Bei der Betätigung von Klappen in Kraftfahrzeugen beträgt die Aktivierungszeit z.B. nur wenige Sekunden. Darüber hinaus kann auch die Motorlast sehr stark variieren, beispielsweise durch auf der Klappe befindliches Eis oder Schnee. In drive systems, as used for example for driving flaps (especially tailgates) in a vehicle, the engine speed (speed) of the drive motors is monitored. However, the monitoring of the motor speed alone is not sufficient information to detect the failure of one of the two drive motors. The reason for this is the mechanical coupling of the two drive motors on the driven part, so that even if one of the drive motors whose drive shaft is driven by the remaining active drive motor and thereby a speed signal for the failed drive motor is obtained. In addition, complicating the fact that in some drive systems, the activation times can be very short. When operating flaps in motor vehicles, the activation time is e.g. only a few seconds. In addition, the engine load can vary greatly, for example, by ice or snow on the flap.
Die Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung eines Antriebssystems erfolgt bei bekannten Lösungen dadurch, dass der durch die Antriebsmotoren fließende Strom unabhängig voneinander gemessen wird. Die Erkennung der Leitungsunterbrechung erfolgt über die Auswertung, d.h. den Vergleich, der gemessenen Motorströme . The detection of an electrical line interruption of a drive system takes place in known solutions in that the current flowing through the drive motors current is measured independently. The detection of the line interruption takes place via the evaluation, i. the comparison, the measured motor currents.
Alternativ sind Anordnungen bekannt, bei denen im Systemru- hezustand, d.h. bei nicht bestromten Antriebsmotoren eineAlternatively, arrangements are known in which in the system standby state, i. for non-energized drive motors a
Spannung an einen Motoranschluss angelegt wird, wobei der zweite Motoranschluss desselben Antriebsmotors über einen Widerstand auf ein alternatives Potential gelegt wird. Durch die Auswertung der Spannungspotentiale des über den Anschlüssen des jeweiligen Antriebsmotors gebildeten Spannungsteilers kann dann eine Leitungsunterbrechung erfolgen. Diese Varianten kommen bei Antriebssystemen zum Einsatz, bei denen für jeden Elektromotor eine eigene Treiberstufe vorgesehen ist . Da das Vorsehen jeweiliger Treiber für die zwei Antriebsmotoren mit Kosten verbunden ist, wurden Antriebssysteme entwickelt, bei denen die beiden Antriebsmotoren mit nur einem einzigen Treiber versorgt werden. Die Antriebsmotoren sind in diesem Fall parallel geschaltet. Bei einer solchen Anordnung wird in jeder Motor- Zuleitung eine Strommessung durchgeführt, wobei die Erkennung der Leitungsunterbrechung über den Vergleich der gemessenen Motorströme erfolgt. Die oben beschriebene Variante der Lei¬ tungsunterbrechung im Systemruhestand mittels Spannungsmessung ist bei diesem Antriebssystem nicht möglich. Voltage is applied to a motor terminal, wherein the second motor terminal of the same drive motor is connected via a resistor to an alternative potential. By evaluating the voltage potentials of the voltage divider formed across the terminals of the respective drive motor, a line interruption can then take place. These variants are used in drive systems in which a separate driver stage is provided for each electric motor. Since the provision of respective drivers for the two drive motors is costly, drive systems have been developed in which the two drive motors are supplied with only a single driver. The drive motors are connected in parallel in this case. In such an arrangement, a current measurement is carried out in each motor supply line, wherein the detection of the line interruption takes place via the comparison of the measured motor currents. The variant of Lei ¬ processing interruption described above in the system retirement means of voltage measurement is not possible with this drive system.
Ein Nachteil der beschriebenen Varianten besteht darin, dass bei der Erkennung der Leitungsunterbrechung mittels Strommessung in jeder Leitung zu dem Antriebsmotor eine Strommessvorrichtung vorgesehen werden muss . Da die für die Strommessung erforderliche Hardware mit einem hohen Aufwand verbunden ist, sind die An¬ ordnungen verhältnismäßig komplex und aufgrund der damit verbundenen Kosten für einen Masseneinsatz, insbesondere im Umfeld von Kraftfahrzeugen, nachteilig. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems anzugeben, welche baulich und/oder funktional verbessert und kostengünstiger bereitstellbar sind. Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Anordnung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Anordnung zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems vorgeschlagen. Das Antriebssystem umfasst zwei parallel geschaltete DC-Motoren (Gleichstrom-Motoren) als „ A disadvantage of the variants described is that in the detection of the line interruption by means of current measurement in each line to the drive motor, a current measuring device must be provided. Since the required for current measurement hardware associated with a high expenditure, the An ¬ ordinances are relatively complex and due to the associated costs for large-scale use, particularly in the area of motor vehicles, disadvantageous. It is the object of the invention to provide an arrangement and a method for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system, which are structurally and / or functionally improved and can be provided at lower cost. These objects are achieved by an arrangement according to the features of claim 1 and a method according to the features of claim 12. Advantageous embodiments result from the dependent claims. According to a first aspect, an arrangement for detecting an electrical line interruption in the operation of a drive system is proposed. The drive system includes two parallel-connected DC motors (DC motors) as "
Antriebsmotoren, die mechanisch über ein anzutreibendes Teil miteinander gekoppelt sind. Die zwei parallel geschalteten DC-Motoren sind vorzugsweise von gleicher Bauart und gleicher Baugröße. Bei den DC-Motoren kann es sich beispielsweise um Spindelmotoren handeln. Das Antriebssystem umfasst ferner einen Treiber zum Antreiben der zwei parallel geschalteten DC-Motoren sowie eine Messeinrichtung zum Erfassen verschiedener elektrischer Größen des Antriebssystems. Drive motors, which are mechanically coupled to each other via a driven part. The two parallel DC motors are preferably of the same design and the same size. The DC motors may, for example, be spindle motors. The drive system further comprises a driver for driving the two parallel-connected DC motors and a measuring device for detecting various electrical variables of the drive system.
Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Messeinrichtung eine Drehzahlbestimmungsvorrichtung, eine Strommessvorrichtung und eine Spannungsbestimmungsvorrichtung umfasst. Die Drehzahlbestimmungsvorrichtung dient zur Bestimmung der Drehzahl der zwei DC-Motoren, wobei die Drehzahlbestimmungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine die Drehzahl repräsentierende Dreh¬ zahlinformation an eine Recheneinheit bereitzustellen. Die Strommessvorrichtung dient zur Bestimmung eines in die The arrangement is characterized in that the measuring device comprises a speed-determining device, a current-measuring device and a voltage-determining device. The speed determination device is used to determine the speed of the two DC motors, wherein the speed determination device is adapted to provide a rotational speed ¬ number information representing the speed to a computing unit. The current measuring device is used to determine a in the
DC-Motoren fließenden Summenstroms, wobei die Strommessvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine den Summenstrom reprä¬ sentierende Strominformation an die Recheneinheit bereitzu¬ stellen. Die Spannungsbestimmungsvorrichtung dient zur Bestimmung der Klemmenspannung der zwei DC-Motoren, wobei die Spannungsbestimmungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine die Klemmenspannung repräsentierende Spannungsinformation an die Recheneinheit bereitzustellen. DC motors flowing cumulative stream, wherein the current measuring device is adapted to provide a ¬ the current Sum ¬ representative current information to the arithmetic unit bereitzu ¬ . The voltage determination device is used to determine the terminal voltage of the two DC motors, wherein the voltage determination device is designed to provide a voltage information representing the terminal voltage to the computing unit.
Die Recheneinheit der Anordnung ist dazu ausgebildet, aus der Spannungsinformation, der Strominformation und der Drehzahlinformation einen Motorparameter für das Antriebssystem zu ermitteln und mit einem Sollwert des Motorparameters zu ver¬ gleichen. Aus dem Ergebnis des Vergleichs kann auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung zu einem der zwei DC-Motoren geschlossen werden. Die vorgeschlagene Anordnung kommt im Vergleich zu den bekannten Anordnungen mit einer geringeren Anzahl an Bauteilen aus. So wird aufgrund der parallel geschalteten DC-Motoren lediglich ein gemeinsamer Treiber zum Antreiben der zwei parallel geschalteten DC-Motoren benötigt. Da die Strommessvorrichtung den in die zwei DC-Motoren fließenden Summenstrom bestimmt, kommt die Anordnung mit lediglich einer einzigen Strommessvorrichtung aus. Dadurch kann die Anordnung im Ergebnis einfacher und kostengünstiger bereitgestellt werden. The arithmetic unit of the arrangement is adapted to identify an engine parameter for the drive system from the voltage information, the current information and the speed information and a target value of the engine parameter to ver ¬ same. From the result of the comparison can be concluded that there is a line break to one of the two DC motors. The proposed arrangement comes in comparison to the known arrangements with a smaller number of components. Thus, due to the parallel-connected DC motors only a common driver for driving the two parallel DC motors needed. Since the current measuring device determines the total current flowing in the two DC motors, the arrangement is made with only a single current measuring device. As a result, the arrangement can be provided as a result easier and cheaper.
Die Recheneinheit ist gemäß einer Ausgestaltung dazu ausge¬ bildet, den Motorparameter nach der Formel
Figure imgf000007_0001
The computing unit is to be ¬ forms according to an embodiment, the engine parameters according to the formula
Figure imgf000007_0001
ω zu ermitteln, wobei UKL die Klemmenspannung, ISum der Summenstrom, Ra der Ankerwiderstand der DC-Motoren und ω die Drehzahl sind. Dabei repräsentiert die Klemmenspannung die eingangs erwähnte Spannungsinformation, der Summenstrom die eingangs erwähnte Strominformation und die Drehzahl die eingangs erwähnte where U K L is the terminal voltage, I Sum is the summation current, R a is the armature resistance of the DC motors, and ω is the speed. In this case, the terminal voltage represents the initially mentioned voltage information, the sum current the initially mentioned current information and the speed mentioned above
Drehzahlinformation. Anhand der angegebenen Formel kann der Ist-Motorparameter ermittelt werden, der dann mit dem der Recheneinheit bekannten Sollwert des Motorparameters verglichen werden kann. Speed information. Based on the given formula, the actual engine parameter can be determined, which can then be compared with the setpoint of the engine parameter known to the arithmetic unit.
Die Recheneinheit ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung dazu ausgebildet, auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung zu schließen, wenn der ermittelte Motorparameter kleiner als der Sollwert des Motorparameters ist. The arithmetic unit is designed in accordance with a further embodiment to infer the presence of a line interruption when the determined motor parameter is smaller than the desired value of the motor parameter.
Der Sollwert des Motorparameters kann aus den im Motordatenblatt spezifizierten Parametern abgeleitet werden. The setpoint of the motor parameter can be derived from the parameters specified in the motor data sheet.
Zweckmäßigerweise ist die Recheneinheit weiter dazu ausgebildet, auf das Vorliegen eines bestimmungsgemäßen Betriebs des Antriebssystems zu schließen, wenn der ermittelte Motorparameter dem Sollwert des Motorparameters entspricht oder innerhalb eines um den Sollwert liegenden vorgegebenen Toleranzbands liegt. r The arithmetic unit is expediently designed to conclude the presence of proper operation of the drive system if the determined motor parameter corresponds to the setpoint value of the motor parameter or lies within a predetermined tolerance band lying around the setpoint value. r
Die Recheneinheit ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung ferner dazu ausgebildet, den Sollwert des Motorparameters aus einem Speicher der Recheneinheit auszulesen. Der Sollwert des Mo¬ torparameters kann beispielsweise vor der Inbetriebnahme der Anordnung in den Speicher der Recheneinheit eingeschrieben werden. In diesem Fall ist der Sollwert des Motorparameters ein fester, unveränderlicher Wert, welcher beispielsweise mittels der Angaben im Motordatenblatt des DC-Motors ermittelt wird. Da bei der beschriebenen Anordnung die beiden parallel geschalteten DC-Motoren von gleicher Art und gleichem Typ sind, sind auch die Sollwerte des Motorparameters für beide DC-Motoren als gleich anzusehen . According to a further refinement, the arithmetic unit is furthermore designed to read the desired value of the motor parameter from a memory of the arithmetic unit. The setpoint of the Mo ¬ torparameters can be written, for example, before starting up of the arrangement in the memory of the computing unit. In this case, the setpoint of the motor parameter is a fixed, immutable value, which is determined, for example, by means of the information in the motor data sheet of the DC motor. Since in the described arrangement, the two DC motors connected in parallel are of the same type and the same type, the setpoint values of the motor parameter for both DC motors must also be considered as equal.
Alternativ kann der Sollwert des Motorparameters ein im Betrieb des Antriebssystems bestimmter und adaptierter Wert sein. Beispielsweise kann der Sollwert des Motorparameters anhand eines während der Fertigung der Anordnung unbekannten Gutfalls ermittelt und in dem Speicher hinterlegt werden. Alternativ kann ausgehend von einem Ist-Wert, beispielsweise einem vorgegebenen Standardwert, der Sollwert des Motorparameters bei jeder Be¬ wegung angepasst werden. Umfasst eine solche Anpassung eine solche verhältnismäßig große Änderung, so kann auf einen Fehlerfall geschlossen werden. Durch diese Variante kann beispielsweise eine Alterung und/oder Erwärmung der Komponenten der Anordnung berücksichtigt werden. Alternatively, the setpoint of the motor parameter may be a value determined and adapted during operation of the drive system. For example, the desired value of the engine parameter can be determined on the basis of an unknown during the manufacture of the arrangement Gutfall and stored in the memory. Alternatively, of an actual value such as a predetermined standard value, the target value of the engine parameter to be adjusted at each Be ¬ movement starting. If such an adaptation includes such a relatively large change, it can be concluded that an error has occurred. By this variant, for example, an aging and / or heating of the components of the arrangement can be considered.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Strommessvorrichtung einen Messshunt und ein erstes Spannungsmessmittel zur Erfassung der über den Messshunt abfallenden Spannung, wobei der Messshunt zwischen einem ersten Knotenpunkt, an den jeweilige erste Klemmen der zwei parallel geschalteten DC-Motoren angeschlossen sind, und einem ersten Treiberausgang verschaltet ist. Diese Anordnung erlaubt die angestrebte Ermittlung des Summenstroms zur Bereitstellung der Strominformation. According to another embodiment, the current measuring device comprises a measuring shunt and a first voltage measuring means for detecting the voltage drop across the measuring shunt, the measuring shunt being connected between a first node, to the respective first terminals of the two parallel-connected DC motors, and a first driver output is. This arrangement allows the desired determination of the total current to provide the current information.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Spannungsmessvorrichtung ein zweites Spannungsmessmittel, das mit dem ersten Knotenpunkt gekoppelt ist zur Erfassung einer an dem ersten Knotenpunkt anliegenden ersten Spannung, und ein drittes Spannungsmessmittel, das mit einem zweiten Knotenpunkt, an den jeweilige zweite Klemmen der zwei parallel geschalteten According to a further embodiment, the voltage measuring device comprises a second voltage measuring means, which is coupled to the first node for detecting a on the first node voltage applied to the first voltage, and a third voltage measuring means connected to a second node, to the respective second terminals of the two connected in parallel
DC-Motoren angeschlossen sind zur Erfassung einer an dem zweiten Knotenpunkt anliegenden zweiten Spannung, gekoppelt ist, wobei aus der Differenz der ersten und der zweiten Spannung die Klemmenspannung ermittelbar ist. Die Spannungsmessmittel werden somit an den beiden Klemmen der parallel geschalteten DC-Motoren zur Ermittlung der Klemmenschaltung vorgesehen. Aufgrund der Parallelschaltung der DC-Motoren und der beschriebenen Anordnung der Spannungsmessmittel erfolgt die Ermittlung der Klemmen¬ spannung auch dann, wenn einer der beiden DC-Motoren einen Defekt aufweist . Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Drehzahlbe¬ stimmungsvorrichtung einen einzigen Sensor, insbesondere einen Hall-Sensor, an einer Antriebswelle der zwei DC-Motoren. DC motors are connected to detect a voltage applied to the second node second voltage is coupled, wherein from the difference of the first and the second voltage, the terminal voltage can be determined. The voltage measuring means are thus provided at the two terminals of the parallel-connected DC motors for determining the terminal circuit. Due to the parallel connection of the DC motors and the described arrangement of the voltage measuring means, the determination of the terminal voltage is ¬ even if one of the two DC motors has a defect. According to a further embodiment, the speed determination device comprises a single sensor, in particular a Hall sensor, on a drive shaft of the two DC motors.
Das anzutreibende Teil ist insbesondere eine Klappe eines Verkehrsmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Klappe ist beispielsweise ein Kofferraumdeckel des Kraftfahrzeugs. The driven part is in particular a flap of a means of transport, in particular of a motor vehicle. The flap is for example a trunk lid of the motor vehicle.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems vorgeschlagen . Das Antriebssystem umfasst zwei parallel geschaltete DC-Motoren, die mechanisch über ein anzutreibendes Teil miteinander gekoppelt sind, einen Treiber zum Antreiben der zwei parallel geschalteten DC-Motoren, und eine Messeinrichtung zum Erfassen verschiedener elektrischer Größen des Antriebssystems. According to a second aspect of the invention, a method for detecting an electrical line interruption in the operation of a drive system is proposed. The drive system comprises two parallel-connected DC motors, which are mechanically coupled to each other via a driven part, a driver for driving the two parallel-connected DC motors, and a measuring device for detecting various electrical variables of the drive system.
Bei dem Verfahren werden folgende Schritte durchgeführt. Eine Drehzahlbestimmungsvorrichtung der Messeinrichtung bestimmt eine Drehzahl der zwei DC-Motoren und stellt eine die Drehzahl repräsentierende Drehzahlinformation an eine Recheneinheit bereit. Eine Strommessvorrichtung der Messeinrichtung bestimmt einen in die zwei DC-Motoren fließenden Summenstrom und stellt eine den Summenstrom repräsentierende Strominformation an die Recheneinheit bereit. Eine Spannungsbestimmungsvorrichtung der Messeinrichtung bestimmt die Klemmenspannung der zwei DC-Motoren und stellt eine die Klemmenspannung repräsentierende Span¬ nungsinformation an die Recheneinheit bereit. Die Recheneinheit ermittelt aus der Spannungsinformation, der Strominformation und der Drehzahlinformation einen Motorparameter für das Antriebssystem und vergleicht diesen mit einem Sollwert des Motorparameters, wobei aus dem Ergebnis des Vergleichs auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung zu einem der zwei In the method, the following steps are performed. A speed-determining device of the measuring device determines a rotational speed of the two DC motors and provides a speed information representing the rotational speed to a computing unit. A current measuring device of the measuring device determines a current flowing in the two DC motors summation current and represents the sum current representing current information to the Arithmetic unit ready. A voltage determination device of the measuring device determines the terminal voltage of the two DC motors and provides a clamping voltage information representing clamping ¬ tion information to the computing unit. From the voltage information, the current information and the rotational speed information, the arithmetic unit determines a motor parameter for the drive system and compares this with a nominal value of the motor parameter, wherein the result of the comparison indicates the presence of a line interruption to one of the two
DC-Motoren geschlossen wird. DC motors is closed.
Das Verfahren weist die gleichen Vorteile auf, die vorstehend in Verbindung mit der beschriebenen Anordnung erläutert wurden. The method has the same advantages as described above in connection with the described arrangement.
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens ermittelt die Re¬ cheneinheit die Motorparameter nach der Formel According to one embodiment of the process of the re ¬ unit area determines the motor parameters according to the formula
U Sum U Sum
KL  KL
ω wobei URL die Klemmenspannung, I SUM der Summenstrom, RA der Ankerwiderstand der DC-Motoren und ω die Drehzahl sind. Es versteht sich, dass die Drehzahlen ω der beiden DC-Motoren aufgrund ihrer mechanischen Kopplung gleich sind. where URL is the terminal voltage, I SUM is the summation current, R A is the armature resistance of the DC motors, and ω is the speed. It is understood that the rotational speeds ω of the two DC motors are the same due to their mechanical coupling.
In einer weiteren Ausgestaltung schließt die Recheneinheit auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung, wenn der ermittelte Motorparameter kleiner als der Sollwert des Motorparameters ist. In a further refinement, the arithmetic unit concludes that a line interruption has occurred if the determined motor parameter is smaller than the setpoint value of the motor parameter.
In einer anderen Ausgestaltung schließt die Recheneinheit auf das Vorliegen eines bestimmungsgemäßen Betriebs des Antriebssys¬ tems, wenn der ermittelte Motorparameter dem Sollwert des Motorparameters entspricht oder innerhalb eines um den Sollwert liegenden vorgegebenen Toleranzbands liegt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung liest die Recheneinheit den Sollwert des Motorparameters aus einem Speicher der Rechen¬ einheit aus . Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausfüh¬ rungsbeispiels in der Zeichnung beschrieben. In another embodiment, the arithmetic unit concludes the presence of proper operation of the Antriebssys ¬ tems when the determined motor parameter corresponds to the setpoint of the motor parameter or is within a predetermined tolerance band lying around the setpoint. According to a further embodiment, the processing unit reads out the target value of the engine parameter from a memory of the rake ¬ unit. The invention is described in more detail below with reference to an exporting ¬ approximately embodiment in the drawing.
eine schematische Darstellung eines durch eine er¬ findungsgemäße Anordnung anzutreibenden Teils in Gestalt einer Heckklappe eines Fahrzeugs; eine Rückansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer geöffneten Heckklappe, welche durch eine erfin¬ dungsgemäße Anordnung antreibbar ist; eine schematische Darstellung eines ersten elekt¬ rischen Ersatzschaltbildes einer aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung eines Antriebssystems ; eine schematische Darstellung eines zweiten elekt¬ rischen Ersatzschaltbildes einer aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung eines Antriebssystems; und eine schematische Darstellung eines elektrischen Ersatzschaltbildes einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines elektrischen Antriebssys¬ tems . a schematic representation of a ¬ he inventive arrangement to be driven part in the form of a tailgate of a vehicle; a rear view of a motor vehicle with an open tailgate, which can be driven by an inven tion ¬ proper arrangement; a schematic representation of a first elekt ¬ cal equivalent circuit diagram of a known from the prior art arrangement for detecting an electrical line interruption of a drive system; a schematic representation of a second elekt ¬ cal equivalent circuit diagram of a known from the prior art arrangement for detecting an electrical line interruption of a drive system; and a schematic representation of an electrical equivalent circuit diagram of an inventive arrangement for detecting an electrical line interruption during operation of an electric Antriebssys ¬ system.
Die Figuren 1 und 2 zeigen in schematischen Darstellungen den Einsatzzweck eines aus zwei DC-Motoren bestehenden Antriebssystems. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Heckklappe 10 mit einem ersten Aktor 11 und einem zweiten Aktor 12, die zusammen das Antriebssystem bilden. Der erste Aktor 11 und der zweite Aktor 12 umfassen jeweils einen DC-Motor des Antriebssystems, welche über die Heckklappe 10 miteinander mechanisch gekoppelt sind. Fig. 2 zeigt ein Kraftfahrzeug 15 von hinten, bei dem die Heckklappe 10 geöffnet ist. Dabei ist gut erkennbar, dass ein Ende 11h des ersten Aktors 11 mit der Heckklappe verbunden ist, während ein davon abgewandtes Ende 11k des ersten Aktors 11 mit der Karosserie 16 des Fahrzeugs 15 verbunden ist. In entsprechender Weise ist ein Ende 12h des zweiten Aktors 12 mit der Heckklappe 10 und ein davon abgewandtes Ende 12k mit der Karosserie 16 des Fahrzeugs 15 verbunden. Durch die Betätigung des Antriebssystems kann dadurch die Heckklappe 10 des Fahrzeugs 15 automatisiert geschlossen oder geöffnet werden. Figures 1 and 2 show in schematic representations the purpose of an existing two DC motors drive system. Fig. 1 shows a schematic representation of a Tailgate 10 with a first actuator 11 and a second actuator 12, which together form the drive system. The first actuator 11 and the second actuator 12 each include a DC motor of the drive system, which are mechanically coupled to each other via the tailgate 10. Fig. 2 shows a motor vehicle 15 from the rear, in which the tailgate 10 is open. It can be clearly seen that one end 11h of the first actuator 11 is connected to the tailgate, while an end 11k facing away from the first actuator 11 is connected to the body 16 of the vehicle 15. In a corresponding manner, one end 12h of the second actuator 12 is connected to the tailgate 10 and an end 12k facing away from it is connected to the body 16 of the vehicle 15. By actuating the drive system, the tailgate 10 of the vehicle 15 can thereby be automatically closed or opened.
Bei den in dieser Anwendung verwendeten DC-Motoren handelt es sich um Spindelmotoren, welche zwei ineinander greifende Teilstücke des ersten und des zweiten Aktors 11, 12 gegeneinander in Axialrichtung verschieben und dadurch die Relativbewegung der Heckklappe 10 zu der Karosserie 16 ermöglichen. The DC motors used in this application are spindle motors which displace two intermeshing sections of the first and second actuators 11, 12 against each other in the axial direction and thereby enable the relative movement of the tailgate 10 to the body 16.
Die beiden DC-Motoren der Aktoren 11, 12 sind, wie beschrieben, über die Heckklappe 10 mechanisch miteinander gekoppelt. Dies bedeutet, dass beim Ausfall eines der beiden DC-Motoren das Antriebssystem über den verbleibenden, aktiven DC-Motor weiterhin angetrieben wird. Aufgrund der mechanischen Kopplung des Antriebssystems über die Heckklappe 10 wird dabei der nicht bestromte DC-Motor mit bewegt. Der verbleibende aktive DC-Motor übernimmt im Fehlerfall die gesamte Last und kann daher überlastet werden. The two DC motors of the actuators 11, 12 are, as described, mechanically coupled to one another via the tailgate 10. This means that if one of the two DC motors fails, the drive system continues to be driven by the remaining active DC motor. Due to the mechanical coupling of the drive system via the tailgate 10 while the non-powered DC motor is moved with. The remaining active DC motor takes over the entire load in the event of a fault and can therefore be overloaded.
Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils bekannte Anordnungen zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb des Antriebssystems. Eine Leitungsunterbrechung liegt bei¬ spielsweise dann vor, wenn einer der beiden DC-Motoren, z.B. aufgrund einer Unterbrechung einer Motorzuleitung, ausfällt. Bei den beiden, in den Figuren 3 und 4 gezeigten Antriebssystemen sind die DC-Motoren 21, 41 über jeweilige Wellen 22, 42 und Getriebe 23, 43 mit dem anzutreibenden Teil, d.h. der Heckklappe 10, miteinander gekoppelt . Die Antriebswellen 22 , 42 werden durch die jeweils zugeordneten DC-Motoren 21, 41 bei deren Bestromung gleichsinnig in Drehung versetzt. Die zwischen den Antriebswellen 22, 42 und der Heckklappe 10 vorgesehenen Getriebe 23, 43 dienen dazu, eine Drehzahlübersetzung vorzunehmen. Jede der Antriebswellen 22, 42 ist mit einer Drehzahlbestimmungsvorrichtung 32, 52 versehen. Diese dienen dazu, die Position der durch den Betrieb der Antriebsvorrichtung bewegten Heckklappe 10 festzustellen. Die Detektion der Position erfolgt dabei über eine Detektion der Anzahl der Drehungen und des Drehsinns der Antriebswelle 22 bzw. 42. Figures 3 and 4 each show known arrangements for detecting an electrical line interruption during operation of the drive system. A line interrupt is ¬ prior to gambling example, when one of the two DC motors, for example due to an interruption of a motor lead fails. In the two drive systems shown in FIGS. 3 and 4, the DC motors 21, 41 are coupled to each other via the respective shafts 22, 42 and gears 23, 43, ie the tailgate 10. The drive shafts 22, 42 are rotated by the respective associated DC motors 21, 41 in their energization in the same direction in rotation. The provided between the drive shafts 22, 42 and the tailgate 10 gear 23, 43 serve to make a speed ratio. Each of the drive shafts 22, 42 is provided with a rotational speed determining device 32, 52. These serve to determine the position of the tailgate 10 moved by the operation of the drive device. The detection of the position takes place via a detection of the number of rotations and the sense of rotation of the drive shaft 22 and 42, respectively.
Jede der Drehzahlbestimmungsvorrichtungen 32, 52 umfasst ein Magnet-Polrad 33 bzw. 53, dessen Magnetfeld über einen zu¬ geordneten Hall-Sensor 34 bzw. 54 ausgewertet wird. Das von dem jeweiligen Hall-Sensor 34, 54 abgegebene Drehzahlsignal (snl, sn2) stellt dabei eine Drehzahlinformation zur Bestimmung der Position der Heckklappe 10 dar, die durch eine nicht näher dargestellte Recheneinheit verarbeitbar ist. Insoweit beschrieben ist der Aufbau der Antriebssysteme 20 in den Anordnungen der Figuren 3 und 4 identisch. Nachfolgend werden die Unterschiede der Ansteuerung und der Erkennung der elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb des Antriebssystems 20 beschrieben . Each of the speed determining means 32, 52 comprises a magnet-flywheel 33 and 53, whose magnetic field is evaluated to have a ¬ parent Hall sensor 34 and 54 respectively. The speed signal (snl, sn2) delivered by the respective Hall sensor 34, 54 represents a rotational speed information for determining the position of the tailgate 10, which can be processed by a computing unit (not shown). As far as described, the structure of the drive systems 20 in the arrangements of Figures 3 and 4 is identical. Hereinafter, the differences of the driving and the detection of the electrical line interruption in the operation of the drive system 20 will be described.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist ohne Weiteres ersichtlich, dass in der hier gezeigten Anordnung jedem der DC-Motoren 21, 41 ein eigener Treiber 24 bzw. 44 zugeordnet ist. Der Treiber 24 umfasst zwei Treiberstufen 25, 26. Der Treiber 44 umfasst zwei Trei- berstufen 45 und 46. Jeweilige Ausgänge 25A und 26A der With reference to FIG. 3, it will be readily apparent that in the arrangement shown here, each of the DC motors 21, 41 is associated with its own driver 24, 44, respectively. The driver 24 comprises two driver stages 25, 26. The driver 44 comprises two driver stages 45 and 46. Respective outputs 25A and 26A of the
Treiberstufen 25, 26 sind mit den Motorklemmen des DC-Motors 21 gekoppelt bzw. verbunden. In entsprechender Weise sind entsprechende Treiberausgänge 45A, 46A der Treiberstufen 45, 46 mit den Motorklemmen des DC-Motors 41 gekoppelt. Über diese Driver stages 25, 26 are coupled or connected to the motor terminals of the DC motor 21. Correspondingly, corresponding driver outputs 45 A, 46 A of the driver stages 45, 46 with coupled to the motor terminals of the DC motor 41. About these
Treiberstufen 25, 26 und 45, 46 werden die DC-Motoren 21, 41 zu deren Betrieb bestromt. Zwischen dem Treiberausgang 25A der Treiberstufe 25 und der zugeordneten Motorklemme ist ein Shunt-Widerstand (Messshunt) 27 vorgesehen. Über ein Span¬ nungsmessmittel 28 wird die über die den Shunt-Widerstand 27 abfallende Spannung beim Betrieb des DC-Motors ermittelt, wodurch die Höhe des durch den DC-Motor 21 fließenden Stroms ermittelt werden kann. Driver stages 25, 26 and 45, 46, the DC motors 21, 41 are energized to their operation. Between the driver output 25A of the driver stage 25 and the associated motor terminal a shunt resistor (measuring shunt) 27 is provided. Via a tensioning ¬ voltage measuring means 28 is that determines the voltage drop 27 during the operation of the DC motor shunt resistor, whereby the height of the current flowing through the DC motor 21 current can be determined.
Eine entsprechende Messvorrichtung ist auch für den DC-Motor 41 vorgesehen. Hier ist ein Shunt-Widerstand (Messshunt) 47 zwischen dem Treiberausgang 45A der Treiberstufe 45 und der zugeordneten Klemme des DC-Motors 41 vorgesehen. Über eine Spannungsmessvorrichtung 48 wird die über den Shunt-Widerstand 47 abfallende Spannung ermittelt, woraus der durch den DC-Motor 41 fließende Strom bei dessen Betrieb ermittelt werden kann. A corresponding measuring device is also provided for the DC motor 41. Here, a shunt resistor (measuring shunt) 47 is provided between the driver output 45A of the driver stage 45 and the associated terminal of the DC motor 41. Via a voltage measuring device 48, the voltage drop across the shunt resistor 47 is determined, from which the current flowing through the DC motor 41 during its operation can be determined.
Im Ergebnis wird somit der Strom durch die beiden DC-Motoren 21, 41 unabhängig voneinander gemessen. Die Erkennung einer Leitungsunterbrechung erfolgt dabei über die Auswertung der gemessenen Motorströme, welche der bereits erwähnten und nicht mehr dargestellten Recheneinheit zur Auswertung zugeführt werden. Die Anordnung der Fig. 3 ist darüber hinaus mit einer Span- nungsbestimmungsvorrichtung versehen, welche alternativ oder zusätzlich zu der beschriebenen Strommessvorrichtung genutzt werden kann, um im Ruhezustand des Antriebssystems 20 die Leitungsunterbrechung erkennen zu können. Hierzu ist ein Wi- derstand 29 zwischen einem Versorgungspotential V2 und der einen Motorklemme des DC-Motors 21 verschaltet. Ein weiterer Wi¬ derstand 30 ist zwischen der anderen Motorklemme des DC-Motors 21 und einem Bezugspotential V0 verschaltet. Eine über dem Widerstand 30 abfallende Spannung wird mittels eines Span- nungsmessmittels 31 ermittelt. Die Widerstände 29, 30 bilden einen Spannungsteiler (die über dem Shunt-Widerstand 27 abfallende Spannung kann prinzipbedingt vernachlässigt werden) . Werden die beiden Widerstände 29, 30 gleich dimensioniert, so fällt über dem Widerstand 30 eine Spannung ab, welche halb so groß wie die Differenz zwischen den Spannungspotentialen V2 und V0 ist. Bei einer Leitungsunterbrechung verändern sich die As a result, the current through the two DC motors 21, 41 is thus measured independently. The detection of a line interruption takes place via the evaluation of the measured motor currents, which are supplied to the already mentioned and not shown arithmetic unit for evaluation. The arrangement of FIG. 3 is furthermore provided with a voltage-determining device which can be used alternatively or in addition to the described current-measuring device in order to be able to detect the line interruption when the drive system 20 is at rest. For this purpose, a resistor 29 is connected between a supply potential V2 and the one motor terminal of the DC motor 21. Another Wi ¬ resistor 30 is connected between the other motor terminal of the DC motor 21 and a reference potential V0. A voltage drop across the resistor 30 is determined by means of a voltage measuring means 31. The resistors 29, 30 form a voltage divider (the voltage drop across the shunt resistor 27 can be neglected as a matter of principle). If the two resistors 29, 30 are dimensioned the same way, then A voltage drops across the resistor 30, which is half as large as the difference between the voltage potentials V2 and V0. When a line break, the change
Spannungsverhältnisse über den Spannungsteiler, wodurch durch das Spannungsmessmittel 31 keine Spannung mehr ermittelt werden kann, da dieses das dann Bezugspotential V0 aufweist. Voltage ratios across the voltage divider, which no voltage can be determined by the voltage measuring means 31, since this then has the reference potential V0.
Eine entsprechende Vorrichtung ist auch dem DC-Motor 41 zugeordnet, wobei hier der Spannungsteiler durch die Widerstände 49, 50 gebildet ist. Parallel zu dem Widerstand 50 ist einA corresponding device is also associated with the DC motor 41, in which case the voltage divider is formed by the resistors 49, 50. Parallel to the resistor 50 is a
Spannungsmessmittel 51 verschaltet. Der Widerstand 49, der mit der einen Klemme des DC-Motors 41 gekoppelt ist, wird mit einer Versorgungsspannung V2 beaufschlagt, während der Widerstand 50, der mit seinem einen Ende mit der anderen Motorklemme des DC-Motors 41 verbunden ist, mit seinem anderen Anschluss mit Bezugspotential V0 verbunden ist. Durch die Spannungsbestim- mungsvorrichtungen kann somit die Auswertung der Spannungspotentiale an den Klemmen der DC-Motoren 21, 41 erfolgen. Die oben beschriebene Ermittlung der Motordrehzahl mittels der Drehzahlbestimmungsvorrichtungen 32, 52 wird zur Erkennung der Leitungsunterbrechung nicht genutzt bzw. benötigt. Voltage measuring means 51 interconnected. The resistor 49, which is coupled to one terminal of the DC motor 41, is supplied with a supply voltage V2, while the resistor 50, which is connected at one end to the other motor terminal of the DC motor 41, with its other terminal connected to reference potential V0. The stress determination devices can thus be used to evaluate the voltage potentials at the terminals of the DC motors 21, 41. The above-described determination of the engine speed by means of the speed-determining devices 32, 52 is not used or needed to detect the line interruption.
In dem in Fig. 4 gezeigten weiteren bekannten Ausführungsbeispiel sind die DC-Motoren 21, 41 parallel geschaltet, so dass diese von einem einzigen Treiber 24, der die Treiberstufen 25, 26 umfasst, bestromt werden können. Jedem der DC-Motoren 21, 41 ist das in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene Strommessmittel, umfassend den Shunt-Widerstand 27 und das Spannungsmessmittel 28 bzw. umfassend den Shunt-Widerstand 47 und das Spannungsmessmittel 48 zugeordnet. Auch hier erfolgt die Leitungsunterbrechung im Betrieb des Antriebssystems 20 durch einen Vergleich der er¬ mittelten Motorströme. Wie ebenfalls bereits erwähnt, werden die ermittelten Motorströme einer Recheneinheit zugeführt, die in Fig. 4 ebenfalls nicht näher dargestellt ist. Diese Recheneinheit nimmt dann den beschriebenen Vergleich der Motorströme vor, um aus dem Vergleich der gemessenen Ströme auf die Leitungsun- terbrechung oder einen bestimmungsgemäßen Betrieb des Antriebssystems 20 zu schließen. In the further known embodiment shown in FIG. 4, the DC motors 21, 41 are connected in parallel, so that they can be energized by a single driver 24, which includes the driver stages 25, 26. Each of the DC motors 21, 41 is associated with the current measuring means described in connection with FIG. 3, comprising the shunt resistor 27 and the voltage measuring means 28 or comprising the shunt resistor 47 and the voltage measuring means 48. Again, the line interruption occurs during operation of the drive system 20 by comparing the he ¬ averaged motor currents. As also already mentioned, the determined motor currents are fed to a computing unit, which is also not shown in detail in FIG. 4. This arithmetic unit then makes the described comparison of the motor currents in order to obtain from the comparison of the measured currents on the lines Break or normal operation of the drive system 20 to close.
Die Erkennung der Leitungsunterbrechung durch das Anlegen einer definierten Spannung mittels der in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen Spannungsbestimmungsvorrichtung liefert hier keine brauchbaren Ergebnisse, da hier immer eine Spannung über den funktionierenden DC-Motor gemessen werden kann. Daher sind die entsprechenden Komponenten zwecks Veranschaulichung in Fig. 4 durchgestrichen. The detection of the line interruption by the application of a defined voltage by means of the voltage determination device described in connection with FIG. 3 does not yield any useful results here, since a voltage across the functioning DC motor can always be measured here. Therefore, the corresponding components are crossed out in FIG. 4 for purposes of illustration.
Auch bei dem in Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Verarbeitung bzw. Kenntnis der Motordrehzahl der Drehzahlbestimmungsvorrichtungen 32, 52 zur Bestimmung oder Erkennung einer Leitungsunterbrechung nicht erforderlich. Also in the embodiment described in Fig. 4, the processing or knowledge of the engine speed of the speed determination devices 32, 52 for determining or detecting a line break is not required.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung des bereits beschriebenen Antriebssystems 20. Wie bei der Beschreibung der vorangegangenen Ausführungen gemäß den Fig. 3 und 4 bereits ersichtlich wurde, sind die DC-Motoren 21, 41 über ihre Antriebswellen 22, 42 und Getriebe 23, 43 mit dem anzu¬ treibenden Teil 58, z.B. der Heckklappe 10, miteinander mechanisch gekoppelt. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung lediglich eine einzige Drehzahlbestimmungsvorrichtung 32 vorgesehen, welche beispielhaft an der Antriebswelle 22 vor¬ gesehen ist. Wie bereits beschrieben, umfasst die Drehzahlbestimmungsvorrichtung 32 das Magnet-Polrad 33 sowie den zu- geordneten Hall-Sensor 34, über den das Magnetfeld des Magnet-Polrads 33 ausgewertet wird. Das von dem Hall-Sensor 34 abgegebene Signal (snl) repräsentiert eine Drehzahlinformation, die an die Recheneinheit 70 übertragen wird. Hierzu erforderliche Leitungen und dergleichen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. 5 shows an exemplary embodiment of an inventive arrangement for detecting an electrical line interruption of the already described drive system 20. As was already apparent in the description of the preceding embodiments according to FIGS. 3 and 4, the DC motors 21, 41 are via their drive shafts 22 , 42 and gear 23, 43 with the ¬ to driving part 58, such as the tailgate 10, mechanically coupled to each other. In contrast to the preceding embodiments, only a single speed determination device 32 is provided in the inventive arrangement, which is exemplified on the drive shaft 22 ¬ seen before. As already described, the rotational speed determination device 32 comprises the magnet pole wheel 33 and the associated Hall sensor 34, via which the magnetic field of the magnet pole wheel 33 is evaluated. The signal (snl) output by the Hall sensor 34 represents a speed information which is transmitted to the arithmetic unit 70. For this purpose required lines and the like are not shown for simplicity.
In Anlehnung an die bekannte Anordnung der Fig. 4 sind die DC-Motoren 21, 41 bei der erfindungsgemäßen Anordnung parallel geschaltet. Dies bedeutet, jeweilige Klemmen der DC-Motoren 21, 41 sind unmittelbar miteinander verbunden. Die einen Motorklemmen der DC-Motoren 21, 41 sind mit einem Knotenpunkt 62, die anderen Motorklemmen der DC-Motoren 21, 41 sind mit einem Knotenpunkt 63 verbunden. Somit ist es ausreichend, lediglich einen einzigen Treiber 24, umfassend die Treiberstufen 25, 26 vorzusehen, so dass mit Hilfe der Treiberstufen 25, 26 beide DC-Motoren 21, 41 bestromt werden können, um das anzutreibende Teil 58 in eine Drehung zu versetzen. Based on the known arrangement of Fig. 4, the DC motors 21, 41 are parallel in the inventive arrangement connected. That is, respective terminals of the DC motors 21, 41 are directly connected to each other. The one motor terminals of the DC motors 21, 41 are connected to a node 62, the other motor terminals of the DC motors 21, 41 are connected to a node 63. Thus, it is sufficient to provide only a single driver 24, comprising the driver stages 25, 26, so that with the aid of the driver stages 25, 26, both DC motors 21, 41 can be energized in order to set the driven part 58 in rotation.
Die bereits beschriebene Strommessvorrichtung, umfassend den Shunt-Widerstand 27 und das Spannungsmessmittel 28, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem Treiberausgang 25A der Treiberstufe 25 und dem Knotenpunkt 62 verschaltet. Dadurch kann durch das Strommessmittel 27, 28 der Summenstrom ISum der in die DC-Motoren 21, 41 fließende Ströme bestimmt werden. Der Summenstrom ISum wird als Strominformation der Recheneinheit 70 zur Verarbeitung bereitgestellt. Darüber hinaus umfasst die Anordnung zwei Spannungsmessmittel 60, 61. Das Spannungsmessmittel 60 ist zwischen dem Knotenpunkt 62 und einem Bezugspotential V0 verschaltet. Das Spannungs¬ messmittel 61 ist zwischen dem Knotenpunkt 63 und dem Be¬ zugspotential V0 verschaltet. Mittels der Spannungsmessmittel 60, 61 ist es möglich, die über den Motorklemmen der DC-Motoren 21, 41 abfallende Klemmenspannung UKL ZU erfassen, die der Recheneinheit 70 als Spannungsinformation zur Verarbeitung zugeführt wird. Die Recheneinheit 70 ist dazu ausgebildet, aus der Span¬ nungsinformation (Klemmenspannung UKL) , der Strominformation ( I sum) und der Drehzahlinformation (Drehzahl ω) einen Motor¬ parameter km für das Antriebssystem zu ermitteln. Dadurch kann eine Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung er- folgen. Hierzu werden die Gleichungen des vereinfachten The current measuring device already described, comprising the shunt resistor 27 and the voltage measuring means 28, is connected between the driver output 25A of the driver stage 25 and the node 62 in the present exemplary embodiment. As a result, the currents flowing into the DC motors 21, 41 can be determined by the current measuring means 27, 28 of the sum current I Sum . The summation current I Sum is provided as current information to the arithmetic unit 70 for processing. In addition, the arrangement comprises two voltage measuring means 60, 61. The voltage measuring means 60 is connected between the node 62 and a reference potential V0. The voltage ¬ measuring means 61 is connected between the node 63 and the reference potential V0 ¬ Be. By means of the voltage measuring means 60, 61, it is possible to detect the drop across the motor terminals of the DC motors 21, 41 terminal voltage U KL ZU, which is supplied to the arithmetic unit 70 as voltage information for processing. The arithmetic unit 70 is adapted from the clamping ¬ voltage information (terminal voltage U KL), the stream information (I sum) and the rotational speed information (speed ω) to determine a motor ¬ parameter k m for the drive system. As a result, a detection of an electrical line interruption can take place. For this purpose, the equations of the simplified
DC-Motormodells herangezogen. Diese sind: DC motor model used. These are:
(1) UG= >*ki (2) (1) U G => * k i (2)
In den Gleichungen (1) und (2) sind UKL die bereits erwähnte Klemmenspannung, Ia der Motor-Ankerstrom, welcher im bestimmungsgemäßen Betrieb des Antriebssystems der Hälfte des Sum¬ menstroms I sum entspricht, Ra der Ankerwiderstand, UG die ge¬ neratorische Motorspannung und ω die bereits erwähnte Motor¬ drehzahl. Die generatorische Motorspannung UG und die Motor- drehzahl ω werden dabei direkt gemessen. Beim Ankerwiderstand Ra und dem Motorparameter km handelt es sich um Motorparameter, die in einem jeweiligen Motordatenblatt direkt spezifiziert sind oder aus dem Motordatenblatt abgeleitet werden können. Im regulären Betrieb des Antriebssystems 20 verteilt sich die Last gleichmäßig auf beide Motoren, so dass für jeden Motor gilt In equations (1) and (2) are U KL the aforementioned terminal voltage, I a, the motor armature current, which in normal operation of the drive system of the half of the sum ¬ menstroms I s u m corresponds, R a is the armature resistance, U G the ge ¬ neratorische motor voltage and ω the already mentioned engine ¬ speed. The regenerative motor voltage U G and the motor speed ω are measured directly. The armature resistance R a and the motor parameter k m are motor parameters which are directly specified in a respective motor data sheet or can be derived from the motor data sheet. In regular operation of the drive system 20, the load is distributed equally to both motors, so that applies to each engine
Ia=ISu 2 (3) Aus diesen vorhandenen Mess- und Motordaten kann nun der Motorparameter km ermittelt werden. Dazu werden die Gleichungen (1) , (2) und (3) umformuliert zu:
Figure imgf000018_0001
I a = I Su 2 (3) The motor parameter k m can now be determined from these existing measurement and motor data. For this purpose, equations (1), (2) and (3) are reworded to:
Figure imgf000018_0001
ω  ω
Der gemäß dieser Formel ermittelte Motorparameter km sollte sich im bestimmungsgemäßen Betrieb innerhalb eines definierten Toleranzbandes um den aus dem Datenblatt abgeleiteten Sollwert befinden. Dieser Sollwert km son ist z.B. in einem Speicher 71 der Recheneinheit 70 hinterlegt, so dass ein Vergleich des The motor parameter k m determined in accordance with this formula should, within normal operating range, be within a defined tolerance band around the setpoint derived from the data sheet. This desired value k m n as for example is stored in a memory 71 of the arithmetic unit 70 so that a comparison of the
Ist-Motorparameters km und dem bekannten Sollwert km s on des Motorparameters ermittelt werden kann. Im Falle einer Lei¬ tungsunterbrechung, bei der nur ein Motor bestromt wird, fließt durch den verbleibenden, aktiven DC-Motor nicht der halbe gemessene Summenstrom, sondern der gesamte Summenstrom ISum - Actual motor parameter k m and the known setpoint k mso n of the motor parameter can be determined. In the case of a Lei ¬ interruption, in which only one motor is energized, flowing through the remaining, active DC motor is not half the measured total current, but the total sum current I Sum -
Aufgrund dessen wird der Ist-Motorparameter km somit deutlich kleiner als der Sollwert km s ou des Motorparameters. Damit ist auf einfache Weise erkennbar, ob eine Leitungsunterbrechung bzw. ein Ausfall eines der DC-Motoren vorliegt. Due to this, the actual engine parameter k m becomes clear less than the setpoint k mso u of the motor parameter. This makes it easy to see whether a line break or a failure of one of the DC motors is present.
Die Ermittlung des Sollwertes km s on kann - wie bereits be¬ schrieben - anhand der Motordaten aus dem Datenblatt ermittelt und in den Speicher 71 hinterlegt werden. Alternativ kann eine fortlaufende Bestimmung durch die Recheneinheit 70 erfolgen. Beispielsweise kann während der Produktion anhand eines be¬ stimmten Gutfalls der Motorparameter km gemessen und als Sollwert km s oii in den Speicher 70 hinterlegt werden. The determination of the desired value k n MSO can - as already be written ¬ - determined from the motor data from the data sheet and are stored in the memory 71st Alternatively, a continuous determination can be made by the computing unit 70. For example, can be stored in the memory 70 during production, using a ¬ be voted Gutfalls the motor parameters k m measured and as a desired value k MSO ii.
In einer anderen Alternative kann, ausgehend von einem Ist-Wert (z.B. einem Standardwert), dieser mit jeder Bewegung des anzutreibenden Teils 58 angepasst werden. Liegt eine große Änderung vor, so kann hieraus auch auf einen Fehlerfall geschlossen werden. Daraus ergibt sich eine Berücksichtigung von Alterung und/oder Erwärmung der Komponenten des Antriebssystems. In another alternative, starting from an actual value (eg a default value), this can be adapted with each movement of the part 58 to be driven. If there is a major change, it can also be concluded that an error has occurred. This results in a consideration of aging and / or heating of the components of the drive system.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
10 Heckklappe 10 tailgate
11 erster Aktor  11 first actor
11k mit der Karosserie verbundenes Ende des ersten Aktors 11 11k connected to the body end of the first actuator eleventh
11h mit der Heckklappe verbundenes Ende des ersten Aktors 1111h connected to the tailgate end of the first actuator eleventh
12 zweiter Aktor 12 second actor
12k mit der Karosserie verbundenes Ende des zweiten Aktors 12 12k connected to the body end of the second actuator 12th
12h mit der Heckklappe verbundenes Ende des zweiten Aktors 1212h connected to the tailgate end of the second actuator 12th
15 Fahrzeug 15 vehicle
16 Karosserie  16 bodywork
20 AntriebsSystem  20 drive system
21 DC-Motor  21 DC motor
22 Antriebswelle  22 drive shaft
23 Getriebe  23 gears
24 Treiber  24 drivers
25 Treiberstufe  25 driver level
25A Ausgang der Treiberstufe 25 (Treiberausgang)  25A output of driver stage 25 (driver output)
26 Treiberstufe  26 driver stage
26A Ausgang der Treiberstufe 26 (Treiberausgang)  26A Output of driver stage 26 (driver output)
27 Shunt-Widerstand  27 shunt resistance
28 Spannungsmessmittel  28 voltage measuring means
29 Widerstand  29 resistance
30 Widerstand  30 resistance
31 Spannungsmessmittel  31 voltage measuring means
32 DrehzahlbestimmungsVorrichtung  32 speed determination device
33 Magnet  33 magnet
34 Sensor  34 sensor
41 DC-Motor  41 DC motor
42 Antriebswelle  42 drive shaft
43 Getriebe  43 gearbox
44 Treiber  44 drivers
45 Treiberstufe  45 driver level
46 Treiberstufe  46 driver level
47 Shunt-Widerstand  47 shunt resistance
48 Spannungsmessmittel  48 voltage measuring means
49 Widerstand  49 resistance
50 Widerstand 51 Spannungsmessmittel 50 resistance 51 voltage measuring means
52 Drehzahlbestimmungs orrichtung  52 speed determination device
53 Magnet  53 magnet
54 Sensor  54 sensor
58 anzutreibendes Teil, insbesondere Heckklappe 1058 to be driven part, in particular tailgate 10th
60 Spannungsmessmittel 60 voltage measuring means
61 Spannungsmessmittel  61 voltage measuring means
62 erster Knotenpunkt  62 first node
63 zweiter Knotenpunkt  63 second node
70 Recheneinheit 70 arithmetic unit
71 Speicher  71 memory
URL Klemmenspannung U RL terminal voltage
km Motorparameter k m motor parameters
km soii Sollwert des Motorparameters k m s o ii setpoint of the motor parameter
Ra Ankerwiderstand R a anchor resistance
Isum Summenstrom I sum sum current
ω Drehzahl der Antriebswelle ω rotational speed of the drive shaft
V0 Bezugspotential  V0 reference potential
VI Versorgungspotential  VI supply potential

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems (20), das 1. Arrangement for detecting an electrical line interruption during operation of a drive system (20), the
- zwei parallel geschaltete DC-Motoren (21, 41), die me¬ chanisch über ein anzutreibendes Teil (58) miteinander gekoppelt sind; - Two parallel DC motors (21, 41), which are me ¬ chanically coupled to each other via a driven part (58);
einen Treiber zum Antreiben der zwei parallel geschalteten DC-Motoren (21, 41); und  a driver for driving the two parallel-connected DC motors (21, 41); and
- eine Messeinrichtung zum Erfassen verschiedener elektrischer Größen des Antriebssystems (20); - A measuring device for detecting various electrical variables of the drive system (20);
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Messeinrichtung umfasst:  the measuring device comprises:
eine Drehzahlbestimmungsvorrichtung (32) zur Be- Stimmung der Drehzahl der zwei DC-Motoren (21, 41), wobei die Drehzahlbestimmungsvorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, eine die Drehzahl repräsentierende Drehzahlinfor¬ mation an eine Recheneinheit (70) bereitzustellen; a rotational speed determining device (32) for loading mood of the rotational speed of the two DC motors (21, 41), wherein the speed determination device (32) is adapted to provide a the speed representing Drehzahlinfor ¬ mation to a computing unit (70);
eine Strommessvorrichtung (27; 28) zur Bestimmung eines in die zwei DC-Motoren (21, 41) fließenden Summenstroms, wobei die Strommessvorrichtung (27; 28) dazu ausgebildet ist, eine den Summenstrom repräsentierende Strominformation an die Recheneinheit (70) bereitzu¬ stellen; und a current measuring device (27; 28) for determining a in the two DC motors (21, 41) flowing total current, wherein the current measuring device (27; 28) is adapted to a signal representing the total current flow information to the computing unit (70) filters bereitzu ¬ ; and
- eine Spannungsbestimmungsvorrichtung (60; 61) zur a voltage determining device (60; 61) for
Bestimmung der Klemmenspannung der zwei DC-Motoren (21, 41), wobei die Spannungsbestimmungsvorrichtung (60; 61) dazu ausgebildet ist, eine die Klemmenspannung reprä¬ sentierende Spannungsinformation an die Recheneinheit (70) bereitzustellen; Determining the terminal voltage of the two DC motors (21, 41), wherein the voltage determination device (60; 61) is adapted to provide the terminal voltage repre ¬ sentierende voltage information to the computing unit (70);
die Recheneinheit (70) dazu ausgebildet ist, aus der Spannungsinformation, der Strominformation und der Drehzahlinformation einen Motorparameter (km) für das Antriebssystem (20) zu ermitteln und mit einem Sollwert (km soii ) des Motor- parameters (km) zu vergleichen, wobei aus dem Ergebnis des Vergleichs auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung zu einem der zwei DC-Motoren (21, 41) geschlossen werden kann. the arithmetic unit (70) is designed to determine from the voltage information, the current information and the rotational speed information a motor parameter (k m ) for the drive system (20) and with a desired value (k m s o ii) of the motor parameter (k m ), wherein it can be concluded from the result of the comparison on the existence of a line break to one of the two DC motors (21, 41).
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Recheneinheit (70) dazu ausgebildet ist, den Motorparameter (km) nach der Formel κ
Figure imgf000023_0001
2. Arrangement according to claim 1, wherein the arithmetic unit (70) is adapted to the motor parameter (k m ) according to the formula κ
Figure imgf000023_0001
CO  CO
zu ermitteln, wobei UKL die Klemmenspannung, ISUM der Summenstrom, der Ra der Ankerwiderstand der DC-Motoren (21, 41) und ω die Drehzahl sind. where U KL is the terminal voltage, I SUM is the summation current, R a is the armature resistance of the DC motors (21, 41), and ω is the speed.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Recheneinheit (70) dazu ausgebildet ist, auf das Vorliegen einer Leitungs¬ unterbrechung zu schließen, wenn der ermittelte Motorparameter (km) kleiner als der Sollwert (km Soii ) des Motorparameters ist. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein the arithmetic unit (70) is adapted to close on the presence of a line interrupt ¬ if the determined motor parameter (km) is smaller than the desired value (k m S oii) of the motor parameter ,
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Recheneinheit (70) dazu ausgebildet ist, auf das Vorliegen eines bestimmungsgemäßen Betriebs des Antriebssystems (20) zu schließen, wenn der ermittelte Motorparameter (km) dem Sollwert (km soii ) des Motorparameters entspricht oder innerhalb eines um den Sollwert liegenden, vorgegebenen Toleranzbands liegt. 4. Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the arithmetic unit (70) is adapted to close to the presence of a normal operation of the drive system (20) when the determined motor parameter (k m ) the setpoint (km soii) of the motor parameter is equal to or within a specified tolerance band lying around the setpoint.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Recheneinheit (70) dazu ausgebildet ist, den Sollwert (km Soii ) des Motorparameters aus einem Speicher der Recheneinheit (70) auslesen . 5. Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the arithmetic unit (70) is adapted to read the setpoint value (k m S oii) of the motor parameter from a memory of the arithmetic unit (70).
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Sollwert (km soii ) des Motorparameters ein fester, unveränderlicher Wert ist . 6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the desired value (km soii) of the motor parameter is a fixed, fixed value.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Sollwert (km soii ) des Motorparameters ein im Betrieb des Antriebssystems (20) bestimmter und adaptierter Wert ist. 7. Arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the desired value (km soii) of the motor parameter is a in the operation of the drive system (20) determined and adapted value.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Strommessvorrichtung (27; 28) einen Messshunt (27) und ein erstes Spannungsmessmittel (28) zur Erfassung der über dem Messshunt (27) abfallenden Spannung umfasst, wobei der Messshunt (27) zwischen einem ersten Knotenpunkt (62), an den jeweilige erste Klemmen der zwei parallel geschalteten DC-Motoren (21, 41) angeschlossen sind, und einem ersten Treiberausgang (25A) verschaltet ist. 8. Arrangement according to one of the preceding claims, in which the current measuring device (27; 28) comprises a measuring shunt (27) and a first voltage measuring means (28) for detecting the voltage drop across the measuring shunt (27), wherein the measuring shunt (27) between a first node (62), are connected to the respective first terminals of the two parallel-connected DC motors (21, 41), and a first driver output (25A) is connected.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Spannungsmessvorrichtung ein zweites Spannungsmessmittel (60), das mit dem ersten Knotenpunkt (62) gekoppelt ist zur Erfassung einer an dem ersten Knotenpunkt (62) anliegenden ersten Spannung, und ein drittes Spannungsmessmittel (61), das mit einem zweiten Knotenpunkt (63), an den jeweilige zweite Klemmen der zwei parallel geschalteten DC-Motoren (21, 41) angeschlossen sind zur Erfassung einer an dem zweiten Knotenpunkt (63) anliegenden zweiten Spannung, gekoppelt ist, umfasst, wobei aus der Differenz der ersten und der zweiten Spannung die Klemmenspannung ermittelbar ist. A device according to any one of the preceding claims, wherein the voltage measuring device comprises a second voltage measuring means (60) coupled to the first node (62) for detecting a first voltage applied to the first node (62) and a third voltage measuring means (61 ) coupled to a second node (63) to which respective second terminals of the two parallel connected DC motors (21, 41) are coupled to detect a second voltage applied to the second node (63), wherein from the difference of the first and the second voltage, the terminal voltage can be determined.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Drehzahlbestimmungsvorrichtung (32) einen einzigen Sensor (34), insbesondere einen Hall-Sensor, an einer Antriebswelle (22) der zwei DC-Motoren (21, 41) umfasst. 10. Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the speed determination device (32) comprises a single sensor (34), in particular a Hall sensor, on a drive shaft (22) of the two DC motors (21, 41).
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das anzutreibende Teil (58) eine Klappe (10) eines Verkehrs- mittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist. 11. Arrangement according to one of the preceding claims, in which the driven part (58) is a flap (10) of a means of transport, in particular of a motor vehicle.
12. Verfahren zur Erkennung einer elektrischen Leitungsunterbrechung beim Betrieb eines Antriebssystems (20), das um¬ fasst : 12. A method for detecting an electrical line interruption in the operation of a drive system (20) that sums to ¬:
- zwei parallel geschaltete DC-Motoren (21, 41), die me¬ chanisch über ein anzutreibendes Teil miteinander gekoppelt sind; - Two parallel DC motors (21, 41), which are me ¬ chanically coupled to each other via a driven part;
einen Treiber zum Antreiben der zwei parallel geschalteten DC-Motoren (21, 41); und  a driver for driving the two parallel-connected DC motors (21, 41); and
- eine Messeinrichtung zum Erfassen verschiedener elektrischer Größen des Antriebssystems (20); - A measuring device for detecting various electrical variables of the drive system (20);
dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden : eine Drehzahlbestimmungsvorrichtung (32) der Messeinrichtung bestimmt eine Drehzahl der zwei DC-Motoren (21, 41) und stellt eine die Drehzahl repräsentierende Drehzahlinformation an eine Recheneinheit (70) bereit; characterized in that the following steps are carried out: a speed determining device (32) of the measuring device determines a rotational speed of the two DC motors (21, 41) and provides a speed information representing the rotational speed to a computing unit (70);
eine Strommessvorrichtung (27; 28) der Messeinrichtung bestimmt einen in die zwei DC-Motoren (21, 41) fließenden Summenstrom und stellt eine den Summenstrom repräsentierende Strominformation an die Recheneinheit (70) bereit;  a current measuring device (27; 28) of the measuring device determines a summation current flowing in the two DC motors (21, 41) and provides a current information representing the summation current to the arithmetic unit (70);
eine Spannungsbestimmungsvorrichtung (60; 61) der Messeinrichtung bestimmt die Klemmenspannung der zwei DC-Motoren (21, 41) und stellt eine die Klemmenspannung repräsentierende Spannungsinformation an die Recheneinheit (70) bereit; und die Recheneinheit (70) ermittelt aus der Spannungsin¬ formation, der Strominformation und der Drehzahlinformation einen Motorparameter (km) für das Antriebssystem (20) und vergleicht diesen mit einem Sollwert (km soii ) des Motorpara— meters, wobei aus dem Ergebnis des Vergleichs auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung zu einem der zwei DC-Motoren (21, 41) geschlossen wird. a voltage determining device (60; 61) of the measuring device determines the terminal voltage of the two DC motors (21, 41) and provides a voltage information representing the terminal voltage to the arithmetic unit (70); and the computing unit (70) determined from the Spannungsin ¬ formation, the current information and the speed information an engine parameter (k m) for the drive system (20) and compares this with a set value (k m s o ii) the Motorpara- meters, wherein from the result of the comparison to the presence of a line break to one of the two DC motors (21, 41) is closed.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei der die Recheneinheit (70) den Motorparameter (km) nach der Formel κ
Figure imgf000025_0001
13. The method of claim 12, wherein the arithmetic unit (70) the engine parameter (k m ) according to the formula κ
Figure imgf000025_0001
CO  CO
ermittelt, wobei UKL die Klemmenspannung, ISum der Summenstrom, der Ra der Ankerwiderstand der DC-Motoren (21, 41) und ω die Drehzahl sind. determined, whereby the terminal voltage U KL, I Sum of the sum current which R a is the armature resistance of the DC-motors (21, 41) and the rotational speed ω are.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei der die Recheneinheit (70) auf das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung schließt, wenn der ermittelte Motorparameter (km) kleiner als der Sollwert (km soii ) des Motorparameters ist. 14. The method of claim 12 or 13, wherein the arithmetic unit (70) closes on the presence of a line break, when the determined motor parameter (k m ) is less than the desired value (k m s o ii) of the engine parameter.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Recheneinheit (70) auf das Vorliegen eines bestimmungsgemäßen Betriebs des Antriebssystems (20) schließt, wenn der ermittelte Motorparameter (km) dem Sollwert (km Soii ) des Motorparameters entspricht oder innerhalb eines um den Sollwert liegenden, vorgegebenen Toleranzbands liegt. 15. The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the arithmetic unit (70) on the presence of a normal operation of the drive system (20) closes when the determined motor parameter (k m ) the setpoint (k m So ii) of the motor parameter is equal to or within a specified tolerance band lying around the setpoint.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Recheneinheit (70) den Sollwert (km Soii) des Motorparameters aus einem Speicher der Recheneinheit (70) ausliest. 16. The method according to any one of the preceding claims, wherein the arithmetic unit (70) reads the desired value (k m So ii) of the motor parameter from a memory of the arithmetic unit (70).
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